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투자정보
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| 작성자 |
masuri |
등 록 일 |
2022-11-05 |
| 제 목 |
치료.진단 기능 패치 개발 |
조회수: 5 |
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국내 연구진이 치료 및 진단 기능을 갖춘 패치를 개발해 의료기기 상용화 기대감을 높이고 있다.
1일 업계에 따르면 국내 연구진이 만성 피부질환 자가 치료 및 부정맥 진단 기능을 갖춘 심장 부착형 전자 패치 등을 잇따라 개발하는데 성공했다.
경북대학교 의과대학 김상현 교수팀은 한국재료연구원 이승훈 책임연구원, 가천대 강동우 교수팀과 함께 플라스마에서 발생하는 유연 소재를 피부에 붙이는 피부질환 치료기기 '플라스마 패치'를 개발했다.
김 교수팀 등이 개발한 플라스마 패치는 무자극 소재를 사용해 환자의 불편함을 최소화했다.
또 다양한 크기와 모양의 환자별 맞춤형 제작이 가능해 제작 비용을 줄이고, 안전성도 확보했다. 가정용 전원으로도 구동할 수 있고, 휴대도 가능하다.
김 교수는 "아토피 등 만성 피부질환은 전염이 되지 않지만 남의 시선 때문에 병원 방문이 늦어져 치료가 제대로 되지 않는 악순환이 반복됐다"며 "이번 연구가 이런 문제점을 해결하는 데 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.
이 연구 결과는 최근 국제 저명 학술지인 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'에 게재됐다.
국내 연구진이 감염을 예방하고 피부 고유의 상태·감각을 유지할 수 있는 피부일체형 항균 나노망사(mesh) 패치를 개발했다.
한국생명공학연구원 감염병연구센터 권오석 박사팀은 일본 동경대 타카오 소메야 교수팀, 한국전자통신연구원 김재준 박사팀과 함께 신축성 고분자 망사 나노섬유에 항균성 물질인 구리를 코팅한 항균 나노 패치를 개발하는데 성공했다.
코로나19, 원숭이 두창을 비롯한 신‧변종 감염병이 일상을 위협하면서 각종 오염원으로부터 손쉽게 자신을 보호할 수 있는 항균 기술에 관한 관심이 높아지고 있으며 지금까지는 알코올류를 이용한 소독과 위생장갑 등을 활용한 병원균 차단이 주를 이뤄왔다.
알코올 소독은 일시적으로 병원균을 제거할 순 있지만 이후 감염원에 다시 노출되는 경우 재오염을 막을 수 없으며, 수분 증발로 인해 피부를 건조하게 만든다는 단점이 있다.
또 위생 장갑 등 보호 제품을 착용하는 경우, 피부는 오염원으로부터 보호받을 수 있지만 표면 오염으로 인해 오히려 교차감염원이 될 수 있으며 안쪽에 땀이 차고 피부감각을 떨어뜨린다는 단점이 있다.
아울러 최근 항균 효과가 입증된 구리(copper)를 이용한 항균 제품이 각종 손잡이나 버튼을 표면을 보호하는데 널리 쓰이고 있지만, 피부를 보호할 수 있도록 이용하기 위해선 장갑과 같은 형태로 착용해야만 하는 한계가 있다.
웨어러블 기술의 발달과 함께 피부일체형 소재와 기술이 다양하게 개발되고 있으나 항균성에 초점을 맞춘 것은 제한적이며 특히 장시간 피부를 보호하고 피부의 상태와 특성을 유지할 수 있는 기술은 극히 희박하다.
연구팀이 개발한 항균 나노메쉬 패치는 피부에 밀착되어 높은 항균성을 가지면서도 피부의 상태와 감각 유지가 가능했다.
신축성 고분자(Polyurethane) 메쉬 나노섬유에 항균성 물질인 구리를 코팅하고 접착성 고분자(Polyvinylalcohol) 나노메쉬를 이용해 피부에 일체화가 가능하다.
또 피부에 일체화된 상태에서도 구리 나노 메쉬의 다공성 구조로 인해 피부 고유의 습도와 열적 감각을 유지할 수 있다.
높은 항균성을 가져 구리 나노메쉬에 노출된 대장균 박테리아는 1분 뒤 99.999%가 소멸했으며 인플루엔자 A 바이러스는 10분 뒤 같은 수준의 소멸 효과를 나타내었을 뿐만 아니라 반복된 사용에도 유사한 효과를 나타내며 높은 안정성을 보였다.
개발된 항균 나노메쉬 패치는 기존의 항균 기술 시장을 대체하고 나아가, 향후 마스크나 의류 등 다양한 분야에 활용 가능하고 기존의 항균 필름처럼 피부가 아닌 제품 표면의 항균화에도 활용이 가능할 것이라는게 연구팀의 설명이다.
권오석 박사는 "항균성이 잘 알려진 구리 나노구조에 피부 일체화를 가능하게 하는 나노망사 기술을 더한 융합형 연구성과"라며 "피부를 감염성 병균들로부터 장기간 보호할 수 있어 향후 마스크나 의류 등 항균 기술 시장에서 다양하게 활용될 것"이라고 말했다.
한편 이 연구 결과는 미국 과학 아카데미 저널인 '미국립과학원 회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)'에 게재됐다.
국내 연구팀이 부정맥을 실시간 감지해 미세 전기 자극으로 심장 박동을 정상화하는 '심장 부착형 전자 패치 기술'을 개발했다.
기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단 박장웅 연구위원팀은 대표적인 심장 진단 방식인 심전도가 아닌 심장이 수축·이완하는 물리적 운동을 직접 감지할 수 있는 반도체 기반의 압력센서를 개발하는데 성공했다.
이 센서는 심장 표면에 부착될 정도로 얇은 패치 형태로, 고해상도 압력센서가 분포돼 있어 심장 표면 압력 분포를 실시간 감지할 수 있다.
부정맥을 감지하면 심장에 전기 자극을 가하도록 표면적이 넓은 나노구조 전극을 결합했다.
즉 하나의 패치로 심장의 압력 감지, 미세 전기 자극을 동시 수행할 수 있다.
압력센서는 몸속 내부 또는 외부에서 가해지는 전기적 신호에 간섭을 받지 않아서 압력 감지 기능과 전기 자극 기능을 동시에 수행할 수 있다.
연구팀은 부정맥을 유발한 실험용 토끼의 심장 표면에 자동으로 미세 전기 자극을 가해 심장 박동을 정상화하는 데 성공했다.
전자 패치를 심장 표면에 장기간 안정적으로 고정하기 위해 홍합의 접착 능력을 모방해 생체 접합성이 우수한 하이드로젤 접착제도 개발했다.
이 접착제가 코팅된 전자 패치는 실험 토끼의 심장 표면에 부착된 지 10주가 지나도 안정적으로 기능했다고 연구팀은 설명했다.
박장웅 연구위원은 "심장 부착형 전자 패치 기술은 기존 이식형 제세동기 기술의 한계를 극복하고 새로운 심장 질환 진단·치료 전자장치에 활용될 수 있을 것"이라고 말했다. |
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